Вопросы и ответы: Космос

Интервью с Хелио

Интервью с Хелио

С развитием коммерческих космических полетов и увеличением продолжительности пребывания астронавтов на борту Международной космической станции исследователи стремятся понять влияние микрогравитации на низкой околоземной орбите на функцию сердца.

Арун Шарма, доктор философии,доцент кафедры биомедицинских наук и научный сотрудник Института сердца Смидта, Института регенеративной медицины и отдела рака Сидарс-Синай в Сидарс-Синай, а также его коллеги из Стэнфордского университета сотрудничали с исследователями Национальной лаборатории Международной космической станции, чтобы сделать именно это.

За их экспериментом наблюдал астронавт НАСА.Кейт Рубин, Кандидат наук,Исследователи использовали индуцированные человеком кардиомиоциты, полученные из плюрипотентных стволовых клеток (hiPSC-CM), для изучения влияния микрогравитации на низкой околоземной орбите на показатели сердечной функции и экспрессию генов.

HiPSC-CM были отправлены на космическую станцию ​​на борту транспортного средства SpaceX Dragon во время коммерческой миссии по снабжению и культивировались в течение 5,5 недель.

Шарма и его коллеги заметили, что воздействие микрогравитации было связано с увеличением временного распада тау hiPSC-CM Ca2+, что указывает на снижение скорости рециркуляции кальция, которое сохраняется после возвращения к нормальным гравитационным условиям, согласно результатам, опубликованным в Stem Cell Reports.

Кроме того, анализ РНК показал, что 2635 генов, включая те, которые связаны с митохондриальным метаболизмом, дифференциально экспрессируются в условиях микрогравитации; однако характеристики экспрессии генов вернулись к норме после возвращения к нормальной гравитации.

На конференции по исследованию и развитию Международной космической станции в июле Шарма проведет беседу у камина вместе сСтефани Кантриман, директор BioServe Space Technologies, компании, которая разработала чашки для культивирования стволовых клеток, используемые в этом исследовании, чтобы обсудить будущее CV-исследований в космосе.

Шарма поговорил с Хилио об этом исследовании, сотрудничестве с коллегами на борту космической станции и о том, что эти результаты говорят о сердечно-сосудистом здоровье обоих людей в космосе, а также об уроках, извлеченных из сердца здесь, на Земле.

Хелио: Пгты решилзаниматься этимконкретная областьизрезюмеисследовать?

Шарма: Мы решили продолжить эту область исследований, чтобы лучше понять, как космический полет влияет на человеческое сердце на клеточном уровне. У нас есть понимание того, что происходит с сердцем на уровне органов, благодаря десятилетиям исследований космонавтов, но у нас гораздо меньше понимания того, что происходит с отдельными клетками человеческого сердца. Вот почему мы хотели использовать кардиомиоциты, полученные из плюрипотентных стволовых клеток (клетки сердечной мышцы), в качестве клеточной модели сердечной ткани человека.

Healio: Можете ли вы рассказать немного о том, как космический полет влияет на работу сердца?

Шарма: Сердце — это мышца, и, как и другие мышцы тела, оно меняет форму и размер во время длительного воздействия микрогравитации и во время космического полета. Сердце и другие мышцы тела теряют часть своей массы, подвергаясь так называемой атрофии. Сердце также меняет свою форму, становясь более сферической, в отличие от обычной формы кулака.

Привет:В чем былдизайн и цель вашего исследования: культивирование индуцированных плюрипотентных стволовых клеток наМеждународная космическая станция?

Шарма: Целью нашего исследования было понять, что происходит с клетками сердца человека на клеточном уровне во время космического полета. Таким образом, мы воспользовались преимуществом hiPSC, которые позволяют нам массово производить клетки сердца человека всего из нескольких капель крови. Мы «перепрограммируем» эти клетки крови в hiPSC в ходе процесса, который занимает месяц, а затем, как только hiPSC будут созданы, их можно будет превратить в бьющиеся клетки сердца человека в течение нескольких недель.